机电一体化系统的故障特点与故障诊断思路研究

机电一体化系统的故障特点与故障诊断思路研究

孙丰逸

山东交通职业学院 261206

摘要：在生产制造中，机电一体化系统尤为重要，只有做好机电一体化系统的日常维护与管理，才能保证生产制造的正常进行。针对机电一体化系统的的故障原因进行分析，以此为基础进行故障诊断方法的应用探讨，并根据具体的故障原因提出相应的建议和维护措施。通过全面的故障分析以及诊断方法的探讨，提高机电一体化系统的故障诊断水平和维护管理水平。

关键词：机电一体化；系统；故障；特点；诊断思路

0引言

机电一体化的系统结构非常复杂，日常的维护和管理也具有一定难度。但是机电一体化系统能够提高生产效率降低生产成本，所以生产制造业中机电一体化技术运用的范围非常广泛。文章主要对机电一体化的故障特点和原因进行论述，并对故障诊断方法进行研究。

1机电一体化系统的故障特点和原因

1.1机械磨损

机电一体化系统当中，机械磨损很容易造成机电一体化故障。由于机械系统的装置上向来是存在误差的，所以制造的零部件和装配之间也存在一定误差，这两种误差碰撞在一起，很容易形成机械磨损，严重情况会直接导致受力部分的损坏。当机械之间的受力程度不均匀时，更容易引发机械性的磨损。

1.2电气线路老化

电气线路是机电设备的基础，机电一体化中电力系统不可缺少。经过长时间的运行，电子元件会受到电流和电压的长期冲击，氧化和老化现象不可避免。一旦电气线路出现老化现象，线路的绝缘性能会明显降低，一旦遇到比较大的电流或者电压冲击时，各种短路、断路以及各种线路问题会接踵而来。

1.3液压元件密封问题

造成液压元件的密封性能逐渐降低的原因不是密封件本身质量优质的问题，也不是使用材料不当的问题，主要的问题是机电设备在运行过程中压力和交变载荷会对液压元件造成影响，时间一长，就会诱发密封性降低的情况。液压元件的密封性一旦降低，常常会出现泄漏的状况，这种状况的产生很容易让液压管道被堵塞，引发整个机电系统的故障。

1.4人为原因

机电一体化中使用的设备通常都比较先进，系统结构上结构上非常复杂，因此对系统操作人员的要求更加高。操作人员如果缺乏安全意识操作方法上不够熟练，很容易让整个系统出现问题。

1.5工作环境的影响

机电一体化出现故障的原因还有一层原因是工作环境的影响，工作环境也引发机电一体化系统出现故障。实际生产当中，温度和灰尘度都会引起机电一体化的故障，工作人员对机电一体化系统保养方面的工作做的不到位，也是诱发机电一体化系统出现故障的一层原因，这种故障的影响之下系统的使用寿命也会缩短。

2机电一体化系统的故障诊断方法

2.1传统故障的诊断方法

对于机电一体化系统而言，传统的故障诊断方法就如同中医诊病，经验丰富的工作人员在设备的日常运行中，通过眼观、耳听、鼻闻、手摸的方法，对设备进行必要的敲打和注水，然后对设备出现的故障进行诊断。这样的传统诊断方法的成本相对较低，诊断的过程十分简单，在繁忙的生产制造中是较为使用的方法。但传统的诊断方法对故障判断的准确性没有保障，容易出现误诊的情况。由于缺少必要的科学检测仪器对其进行支撑，加之这种诊断方法需要工作人员对设备的结构十分熟悉其要具有相当丰富的经验，所以实际应用中使用传统诊断方法的频率越来越小，一般是在条件受到限制的时候以其作为辅助诊断的方法。

2.2现代故障诊断方法

现代故障诊断方法是利用现代技术进行诊断的方法，主要是运用大量的传感器及仪器仪表取代传统的诊断中人的眼耳口鼻，能够准确地对机电设备进行全面的故障诊断。在现代故障诊断方法中，主要有以下三种技术方法：

2.2.1专家系统技术

所谓专家系统技术，是指在一个数据系统中集成所有专家的专业技能知识，通过对机电设备的状态检测或对故障的特点数据进行分析，然后通过数据库中专家的知识判断设备出现的故障种类，完成故障诊断。对于专家系统技术，必须在构建专家知识库的前提下才能完成，即将可能出现的机械设备故障进行数据分析，并将其整理到数据库中，出现故障的时候利用数据库中的数据进行对比从而进行故障诊断。专家系统技术是目前最常使用的诊断方法，其诊断花费的时间较长，但其诊断结果的准确性极高。

2.2.2模糊技术

针对设备故障的特征数据进行机械设备故障的诊断，是专家系统技术最大的优势。但对于多种因素同时作用导致设备出现的故障，专家系统技术就无法进行故障诊断。而对于这样的情况，就需要使用模糊技术。模糊技术是针对多种因素共同作用下出现的故障诊断，以合理的模糊规则为前提，对不同故障因素进行轻重比较，然后通过逻辑推理的方式进行故障的诊断。模糊技术在机电一体化系统的故障诊断中使用频率不高，但其能对未知因素和不确定性因素导致的设备故障进行有效的诊断，所以在机电一体化系统的故障诊断中占有重要地位。

3维护管理建议

3.1实施状态维修策略

所谓状态维修策略，就是根据机电设备的实际状态，制定出科学合理的维修策略。机电设备的实际状态包含待机、运转、过载等多种状态，这些状态数据有赖于工作人员的日常记录和传感器的监测数据。状态维修能减少维修不全面或维修频繁对机械设备整体性能的影响，所以对降低机电一体化系统的运行成本有重要意义。目前，状态维修在国外的应用较为广泛，但国内正处于发展阶段。

3.2落实责任人制度

由于机电一体化系统中的设备结构复杂且操作难度大，所以需要实施责任人制度，实现所有设备都有对应的工作人员对其进行日常的管理和维护。对于因工作人员操作失误或是其它过失导致的系统故障，要根据实际情况追究责任，避免出现员工之间相互推卸责任的情况出现。

3.3提高操作规范性，引入监督机制

在机电一体化系统的日常运行中，一些工作人员缺乏必要的安全意识，在操作设备的过程中应付了事，从而使机电设备出现故障的频率较高，严重的甚至会导致设备报废。所以，要根据实际情况制定合理的监督机制，利用有效的监督机制对工作人员进行必要的约束，从而降低机电设备出现故障的频率。

4结束语

机电一体化系统在工业发展中发挥着巨大作用，伴随社会的发展机械化的升级，机电一体化还会发挥更大的作用。但同时也表明，机电一体化在结构上将会更加复杂，整个故障诊断工作也会随之变得更加困难。因此，未来发展中，要对机电一体化作出更加全面的诊断，从诊断过程中不断吸取经验，对故障诊断方法进行不断完善，让机电一体化能够更加长期的发展。

参考文献

[1]陆飞飞.浅谈机电一体化技术在机械工程中的应用[J].中国设备工程,2020(03):210-211.

[2]张维维.机电一体化系统在机械工程中的实际应用[J].科技风,2020(11):180+198.

[3]王龙.机电一体化系统的故障特点与故障诊断方法研究[J].黑龙江科技信息,2016(05):70.